Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литология отложений свиты Мармарика среднего миоцена северо-западной Сахары Египта (оазис Сива)

ВАК РФ 04.00.21, Литология

Автореферат диссертации по теме "Литология отложений свиты Мармарика среднего миоцена северо-западной Сахары Египта (оазис Сива)"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА

Геологический факультет Кафедра литологии и морской геологии

РГб од

щоь

На правах рукописи . УДК.552.122:552.14:551.763.3/477.75/

ЭССАМ 1ДАХМУД ЫОХАМЕД ЭЛЬ ХОРИБИ

ЛИТОЛОГИЯ ОТЛОНЕШЙ СВИТЫ МАРМАРИКА СРЕДНЕГО ЖЦЕНА СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ САХАРЫ ЕГИПТА (оазис США)

Специальность 04.00.21 - Литология

АВТОРЕФЕРАТ

.диссертации на соискание'ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1994 год

Работа выполнена на кафедре литологии и морской геологии геологического факультета Московского Государственного университета им.У.В.Ломоносова

Научный руководитель член-корр.АЕН России,доктор гео-

лого-минералогических наук,профессор, зав. кафедрой литологии и морской геологии 1£ГУ О.В.ЯЛАСКУРТ

Официальные оппоненты доктор геолого-минералогических

наук,профессор В.Г.КУЗНЕЦОВ(ГАНГ)

Кандидат геолого-минералогических наук,ст.науч.сотр. Г.И.СУРКОВА

Оппонирующая организация ВНИИ Зарубежгеология

Защита .диссертации состоится "_13_" мая 1994 г. в 16. 30 час. на заседании Специализированного совета Д.053.05.64 по

геологии,поискам и разведке нефтяных и газовых месторождений,месторождений твердых горючих ископаемых и литологии при Московском Государственном университете по адресу:119899 Москва ГСП-З,Воробьевы горы,МГУ,Геологический факультет,ауд.829

С .диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ,на 6 этаже главного здания.

Автореферат разослан _ 1994 г.

Учёный секретарь Специализированного совета,кандидат геолого-минералогических наук

Н.В.ПРОНИНА

Л

ВВЕДЕНИЕ

Актуальноеть работы.Среднемиоценовые отложения,развитые на территории северо-западной пустыни Египта,могут быть эталоном для понимания процессов и условий карбонатной мелководао-шельфовой седиментации на историко-геологическом этапе,который.предопределил последующий, принципиальный Для геологической эволюции всего Средиземноморья, этап иссушения и эвапоритонакопления.Детальное изучение разрезов и расшифровка способов и обстановок накопления и последующего преобразования карбонатных осадков в породы проливает свет на генезис и историю развития осадочного бассейна в среднем миоцене не только для конкретного изученного района,но и за его пределами. Это важно как в общетеоретическом аспекте,так и для последующего развития научно обоснованных представлений относительно возможностей нахождения там горючих и других видов полезных ископаемых.

Цель работы -в выявлении закономерностей строения опорных разрезов свиты Мармарика и восстановление путем литологического и палеонтологического анализов палеобстановок седиментации,условий литогенеза и их эволюции применительно к среднемиоценовому этапу развития осадочного бассейна северо-восточного участка Сахарской плиты.

Научные задачи.подчиненные этой цели, были следующими:!.Детальные описания опорных разрезов свиты Мармарика,их литоетратиграфи-ческое расчленение и корреляция с учётом:многорадговой цикличности строения.а также региональных седиментационных пауз (залечат- .. ленных в горизонтах подводного элювиирования),как важных реперйых-уровней.событийной стратиграфической схемы в,условиях недостаточно полной фаунистической охарактеризованное™ толщ.2.1и'толого-пе-,'' ■трографическое изучение свиты Мармарика с выделением латотипов. аё, .. ■ отложений и всесторонним анализом их первичных (Генетических) и вторичных (наложенных) признаков постседимейтационных преобразований.

3.Генетическая типизация исследованных отложений в комплексе с анализами данных о составе включений" биогенных и кластогенных минеральных компонентов - как основа для выявления условий седиментации и их эволюции в осадочном бассейне совместно с его питающими провинциями.

Решая данные задачи,автор стремился усвоить и применить на практике методику исследований литологов России.

I

Фактический материал.положенный в основу диссертации,был собран автором лично в течение двух нолевых сезонов 1990-91 гг. и обработан в лабораториях геологического факультета МГУ,главным образом на кафедрах литологии и морской геологии и палеонтологии,а также других организаций (ИГиРГИ.ШН РАН и ПИН РАН).

Полевые исследования были проведены в окрестностях г.Сива,в одноименной депрессии,расположенной вблизи государственной границы Египта и Ливии.(Район исследования находится между 25°-26°30 в.д. и 29°-29°45 с.ш.Общая площадь 6300 км2).Здесь,на площади в поперечнике порядка 165 км,автором были послойно описаны 5 опорных разрезов (с запада на восток):1Ърбы,Мигахиза,Такрур,Мигабра и Гара.Автор детально их задокументировал, сфотографировал .опробовал. В процессе лабораторных исследований было изучено и описано 130 шлифов,выполнено определение карбонатности пород и содержание нерастворимого в кислоте остатка для 63 образцов,обобщены результаты 25 выполненных химических анализов,а также 43 рннтген-дафрактомэтрических определений карбонатных минералов и 29 глинистых.В сканирующем электронном микроскопе изучено 7 образцов.В 20 образцах проведено минералогическое изучение' тяжелой фракции.Биостратиграфическое расчленение основывается на изучении 85 образцов.

Полевые работы диссертанта осуществлялись под руководством профессора Эль-Шахат и доктора Исса из Мансурского университета Египта.

Диссертационная работа выполнялась на кафедре литологии и морской геологии геологического факультета МГУ под руководством зав. кафедрой,чл.-корр.АЕН России,профессора О.В.Япаснурта и при учасг тии ст.н.с.той же кафедры М.Н.Щербаковой.Автор получал необходимые консультации у профессора названной кафедры,чл.-корр.АЕН России В.Т.Фролова,ст.н.с.И.С.Чумакова,ассистента В.Л.Косорукова.ст.н.с. А.С.Полякова¡большую помощь и внимание автор получил на кафедре палеонтологии,в первую очередь,от доцента А.С.Алексеева,а также проф. Б.Т.Янина^доцента О.Б.Бондарешсо;в Геологическом институте РАН от ст.н.с.Н.Й.Ыузылева.в Палеонтологическом институте от Л.А.Висковой. В ИГиРГИ завлабораторией М.С.Зонн содействовала осуществлению цре-цизионных электронно-микроскопических наблюдений.Всем оказавшим помощь и поддержку автор глубоко признателен,в том числе сотрудникам картографического бюро,лабораторий,в т.ч.фотографической геологического факультета.

Научная новизна выполненной работы определяется,прежде всего, тем,что на хорошо обнаженных разрезах среднего миоцена депрессии Сива был впервые осуществлен детальный литолого-фациальный (генетический) анализ отложений в комплексе со стадиально-петрографи-ческиш.минералогичесюши.циклостратиграфическими и микропалеонтологическими исследованиями.В частности:1.впервые послойно,очень подробно охарактеризованы вещественные составы и структурно-текстурные особенности пород свиты Мармарика;2.при этом установлено,что . некоторые пачки пород,визуально описаннные как писчий мел,представлены доломитами иного генезиса;3.впервые выявлены и описаны лито-типы и их.парагенезы,расшифрованные,как генетические типы отложений; 4. новым стало выявление циклитовости строения свиты на макро-' и мезоуровнях;5.впервые в изученных разрезах наряду с периодитами выделяются событийные - подводно-элювиальные образования в качестве одной из основ .для литостратиграфического'расчленения^.впервые на изученных разрезах литолого-фациальные построения комплексуются с характеристикой всего спектра найденных остатков фауны (форами-нифер,остракод,мшанок и др.) и анализом условий ее обитания и захоронения,т.е.с элементами палеоэкологических реконструкций.

Практическая значимость работы.Новые данные о составе,строении, последовательности наслоения.литостратиграфическом расчленении,генезисе и ранне- и позднедиагенетических преобразованиях отложений свиты Мармарика в окрестностях оазиса Сива,экстраполируемые на сопредельные площади развития синхронных им образований,позволят су- . щественно уточнить:вопросы строения,эволюции палеобассейнов седиментации в миоцене на северных окраинах Сахарской плиты,а также вопросы нахождения в них фаций,перспективных для локализации полезных ископаемых. Впервые полученные диссертантом данные об укладке. компонентов и пористости комплекса карбонатных пород свиты Мармарика могут • быть использованы для прогноза коллекторских свойств,с точки зрения оценки перспектив района на поиски нефти и газа.

Выявленные признаки циклического строения и перерывов седиментации в разрезах депрессии Сива - послужат основой для дальнейшей разработки региональной стратиграфии и геокартирования среднего миоцена всего Египта.

Апробация работы.Результаты исследований неоднократно обсуждались на кафедре литологии и'морской геологии геологического факультета МГУ,на секции Осадочных пород МОИП.По теме диссертации 2 статьи сда-

3

ны в печать в России (в журналы "Вестник Московского университета, серия 4,геология"и в "Стратиграфия.Геологическая корреляция") и 3 статьи опубликованы в Египте.

Объём и структура работы.Диссертация состоит из введения,6.глав и заключения объёмом страниц машинописного текста,содержит 23 иллюстрации,24 таблицы,110 наименований в библиографическом перечне

Основные защищаемые положения.

1.Предложена литостратиграфическая схема расчленения полифациалъ , ных преимущественно карбонатных отложений среднемиоценовой свиты

Мармарика с элементами событийной стратиграфии.Свита соотьествует макроциклу седиментации и подразделяется на 3 интервала.Установле-нн седиментационные паузы - перерывы с признаками подводного элю-виирования.В разрезах отмечены изменения минерального состава глинистых пород и минералов тяжелой фракции в песчаниках,что объясняется изменениями состава эродируемых пород питающих провинций на соседней с юга и юго-востока суше.

2.Парагенетическим ассоциациям 29 выделенных литотипов отвечают генетические типы преимущественно бентосногенных и механогенных накоплений морского мелководья.Значительная часть известняков в кровле циклитов была преобразована подводным выветриванием в доломитовые панцири - брекчированные.биотурбированше.глауконитизиро-ванные.Нижний интервал разреза слагают прибрежно-морские образования.Начало среднего интервала маркируется остатками ракушняковнх банок.Основная часть среднего интервала слагается изначально водорослевыми известняками,претерпевшими интенсивную диагенетическую доломитизацию.Отделенный подводноэлювиальным панцирем верхний интервал разреза состоит главным образом из микритовых.слабо насыщенных фауной известняков,с первичными признаками 'отложений фаций мелководного шельфа.Доломитизация в различных литотипах свиты имеет многоэтапный генезис - ранне- и позднедиагенетический (конкретные признаки даны в соответствующем раЗДелб работы).

3.Эволюция обстановок осадконакопления в среднем миоцене оазисе Сива происходила в последовательности от сравнительно глубоководного (внешнего) шельфа до более мелководного (внутреннего) и защищенной шельфовой лагуны и снова,в конце - к накоплению на больших глубинах.Установленная циклитовость разреза связывается с флуктуация-ми климата,а также с эвстатическими изменениями уровня моря.Климат был существенно аридным,а источники сноса далекими и выровненными,

4

что исключало значительный привнос терригенного материала и способствовало карбонатонакоплению.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I.Методика исследования на всех стадиях была комплексной-литолого-палеонтологической.Она складывалась из двух исследований— полевых и лабораторных.Полевые исследования включали предварительный осмотр основных разрезов,затем детальное описание и изучение. С выделением маркирующих горизонтов разрез подразделяется на пачки.Геологический подход и рассмотрение изучаемой свиты Мармарика как макроцикла стало основой последующего литогенетического анализа.Полевые наблюдения были дополнены лабораторными исследованиями, также комплексными,позволившими установить в,первую очередь количественные соотношения между компонентами пород.Детальные описания шлифов с восстановлением истории формирования облика породы стали основой для выделения литотшхов.Определение соотношений между карбонатной частью и нерастворимым остатком уточнили типизацию лито-типов.Оцределение соотношений кальцита и доломита в породах были установлены рентгеноструктурным анализом.Определялись также глинистые минералы.Для определения смешанности карбонатных пород использовался химический анализ с последующим пересчётом на окислы.Большое внимание обращалось на выявление признаков ранне- и позднедиа-генетического преобразования пород.Изучались укладка и пористость, необходимые для решения практических задач.Было проведено минералогическое изучение тяжелой фракции.Широкое развитие исключительно микро- и тонкозернистых доломитов заставило применить сканирующий микроскоп.Необходимым для уточнения возраста стратиграфических подразделений разного ранга,а также для палеоэкологических интерпретаций- были микропалеонтологические исследования всего комплекса микрофоссшшй.в первую очередь форамшшфер и остракод. • Глава 2.История изучения среднемиоценовых отложений. Геология оазиса Сива обсувдалась целым рядом авторов: Zltt«l (1883), Tuaha (1883) , Blankenborn (1921) , Metwally (1953), 8ald(I962) , El-Aekry (1968), Gind7 *>ей H-iakry(I969), Glndy et al(I969), Glndy<I97I), Abu AI Izt(I97I), Zaccaria (1972) . Ismail and Zaiaria (1973), Abdel Rahman, et al.(I98I), Abed and Ali(I98I), Ajyad (1983) И El Bedeiry(I989).

Свита Мармарика была выделена и изучена Said(I962) в северном эскарпе оазиса Сива (в 5 км от г.Сива).Позднее Gindy and El-Aekrj

5

(1969) на .основании обнаружения Boréíis meló подтвердили сред-миоценовый возраст слагающих свиту Мармарика образований.

Изучением литологии среднемиоценовых отложений исследователи пра ктически не занимались.

Глава 3.Стратигоафия.3-1.Описание разрезов.СтратиграДичяский раздел начинается с подробного описания 5 разрезов.Б полевые описания были введены уточнения с учётом изучения пород в шлифах и с использованием данных анализов.(Рис.I).

3-2.Литостратигрзйическое расчленение.Несмотря на кажущуюся с первого взгляда пестроту состава,удалось выявить оцределенную общность для всех изученных разрезов;прежде всего это 3-х членное строение. Нижний ищервал разрез а, сложенный глинисто-карбонатными породами, наиболее фациально изменчив.В его строении участвуют преимущественно органогенно-детритовые известняки,которые на 40-50$ из обломков раковин,чаще неокатанных,как правило несортированных или в разной степени сортированных,по составу полибиодетритовых.Такие известняки слагают до 60% от суммарной мощности (30-70 м) интервала.Мощность отдельных слоев от 1,5 до 2-3 м.Часть известняков характеризуется сохранившейся горизонтальной и косой слоистостью,Практически во всех разрезах находятся глины.встречающиеся в виде единичных горизонтов от 1-2 до 9.В разрезах снизу вверх мощности горизонтов глин меняются от 0,2-0,4 до 2 м (в интервале нескольких метров), затем такая картина снова повторяется.Видимо периодически наступа- . ло ослабление привноса терригенного материала,то он усиливался.По известнякам развит доломитовый паншръ.Средний интервал - к его границе в четырех из пяти разрезах приурочены устричные банки.Средний интервал отличен от нижележащего тем,что здесь цреобЛадают водорослевые доломиты,присутствующие в ввде достаточно мощных-5-9 м слоев и разделяющиеся менее мощными известняками.Суммарные мощности отложений,слагающих средний интервал меняются от 5 до 17-26 и 37 м.Доломиты слагают до 1Ъ% указанных мощностей.Верхний интервал - к его границе во всех разрезах приурочен мощный (до 3 м) горизонт доломитоз,отвечающий перерыву в осадконакоплении - панцирь. Верхний интервал построен известняками существенно микритовыми . . (микритовая основная масса составляет от 60-70 до 80-90%)'.Среда известняков описаны разности,содержащие до 20-30$ не очень разнообразный по составу биодетрит.В целом фауны немного,тогда она единична.В разрезах чередуются известняки с разным набором фауны.Коли-

6

Рис, I

РАЗРЕЗЫ СРЕДНЕМИОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

(свита мармарика)

fVip5a(G)

Мигахиза(М).

III

II

I

30 м

- ~с

Мигабра

as

-301

-24 к

-55км-

-56 км-

| | | Из5естняки чистые |—| Известняки песчанистые

|g jg | Микритобые известняки с фауной | || | | Доломитизиробанные известняки

|а | а| ИзВестняки оргоногенно-детритобые | Водорослебые доломиты |«|«| Устричные банки Глины

|_|_| И%6ггти<1к>, глнш.гть.р Г.—I Горизонты подбодного быбетри- [i ri Слоистость:

III имевпняки глинистые Н-М бсния с глауконитом I»' -I а} косая ; ¡1горизонтальная

[——Горизонты подбоднсго быбет-г----1 рибания с сидеритом

О

чество таких слоев меняется от 5 до 7,мощности от 1,5 до 3 м.Суммарные мощности от II до 14 м.

З-З.БиостратиграсЬическое расчленение.В данном исследовании микро-палеонтологическаа характеристика базируется на обработке 85 образцов. Среда микрофоссилий преобладают фораминиферы и остракоды .Кроме того,обнаружены сшкулы кремневых губок,спикулы мягких восьмилуче-вых кораллов - альционарий,известковые трубки полихет,фрагменты домиков баляноидных усоногих раков,ядра раковин двустворчатых и брюхоногих моллюсков,нередки лунолитиформные и ветвистые мшанки.Час-тыми являются мелкомерные фрагменты скелетов разнообразных иглокожих, прежде всего панцири и иглы морских ежей,позвонки и кроющие таблички офиур,маргинальные таблички морских звезд,немногочисленные скелетные элементы морских звезд и морских лилий.Нередки фрагменты костей и чешуя костистых рыб;в одном случае найдены кожные зубы акул.Общий облик комплекса фораминифер (ассоциация форамини-фвр имеет низкое разнообразие и включает около 30 форм из 23 родов) определяет преобладание мелководных секреционных форм - эль-фидиид.роталиид и милиолид.в том числе таких как ВогеНа , АтрМ-вtвgiIla,iшmonla и Рагагс^аИвПланктонные фораминиферы 01оЫве-г1по1йвв сГ.ЪгИоЪгш (Ививв) обнаружены лишь в нижнем интервале разреза Мигахиза.По фораминиферам представляется возможным выделять три комплекса - первый приурочен к низам шшнегс интервала, второй также к нижнему интервалу и основанию среднего.Третий характеризуется крайней бедностью и приурочен к среднему интервалу. Руководящая форма дош среднего миоцена - фораминифера ВогеЗЛв ше1о (ЗДс^ЬеН вt Мо 11)неоднократно была встречала нами в отложениях изученной свиты Мармарика - в разрезах Гирба и Такрур она характеризует все три интервала разреза.В разрезе Мигахиза она встречена в нижнем интервале,в разрезе Мигабра - в среднем,наконец,в разрезе Тара - в верхнем.

Набор бентосных фораминифер близок таковому свиты Хомматх на северо-западном побережье Суэцкого залива.

Нижний интервал разреза содержит разнообразнейший комплекс ос-тракод,насчитывающий 37 форм,относящихся не менее чем к 26 родам. Основная по мощности часть среднего интервала и весь верхний содержат редкие,плохой сохранности ядра остракод.В целом,комплекс остра-код.не менее 90$ форм свиты Мармарика сходен не только с районом Суэцкого залива,но и со свитой Марада бассейна Сирт в центральной

7

части Ливии.Таким образом.выявленная область развития изученного комплекса остракод протягивается вдоль северной окраины Африки не менее чем на 1500 км.

Глава 4 «Литология.В изученных разрезах господствуют карбонатные породы .-известняки - около 60$,доломикриты 10$, доломиты замещения (метасоматические) 15$.Глинистых пород 5%,обломочных (песчаников) менее 1%.Генетически карбонатные минералы в основном биогенные.Значительная часть глинистых минералов примешана к известковому веществу пород.Горизонты панцирей,сложенные доломитами,в незначительной степени обогащены глауконитом.Сульфида железа редки.Главный обломочный терригенный компонент - кварц составляет иногда до 20$ от массы пород.

4-1.Диалогические типы.ЛТ-определяется как "типичная порода или слой,а также пачка слоев (однородный многослой).характеризующийся устойчивым комплексом литологических признаков7В изученных разрезах выделено 29 литотипов.В основе их типизации,прежде всего учитывался состав:доя известняков это ряд от чистых разностей(СаС0д= 100-90%),к слабоглинистым (95-85$).глинистым (80-70%) и сильноглинистым (75-45$) .Для известняков выделено 15 литотиповгП для нижнего,1-для среднего и 3-дая верхнего интервалов разреза.Дня нижнего интервала было выделено в ряду чистых известняков 3 литотила.слабо-глинистых-2,сильноглинистых также-2.Известняки с песчаной составляю щей были подразделены на слабо- и сильнопесчанистые.Литотипов доломитов -5,в основном это доломиты панцирей.Дня среднего интервала разреза - это доломикриты,предположительно хемогенно-биогенного генезиса.Для глинистых пород также выделялись чистые разности (глина 100-95$),слабоизвестковистая (95-90$),азвестковистая (90-75$).известковая (75-50$).Кроме того,учитывалось соотношение основных породообразующих минералов: каолинита (10-78$),смектита (22-88$).гидрослюды (2-11$) и смешанослойных (2-75$).По составу это оказались: каолинит-смектитовые.смектит-каолинитовые и каолинит-смешанослой-ные разности.Всего для глин выделено 7 литотипов.Наконец.для песчаников выделено 2 литотипа.Основные признаки,учитывавшиеся при типизации литотипов показаны в табл.1.

4-2.Пиклитовое строение отложений.Цик*лит рассматривается как пара-, генез слоев.тесно связанных друг с другом.Для определения цикличности был использован анализ резкосности границ - было установлено,что переход от известняка (или сформированного по нему доломита панци-

8 .

Табл:итг. I

Л И Т Q Т И П Ы СВИТЫ МАРМАРИКА

ПОРОДЫ

ЦВЕТ

¡CT PK к

PIIUFB %

" г IINKPKTA миит

ТУР ФАУНА

поилки »7.

Fl IT

ТЕКСТУРА СОСТАВ § f^ ПРИМЕЧАНИЕ St S | " 5Р

В 5_» «

Известняки микритовые

оттенки .. _,„ белого м"г/3

BD-70 20-39 форзишферы. ВО-90 S-15 гастрополы

5-10-30 нЕСлоистая

Доломиты

белые м-гр. 7D-S5 5-30

10-15

Доломиты

T-<VS 70-95 5-10 мдоиел*

A3« 45д О.Ае (i) 54« 23д Вс (р) 5-6» ВЕ-ВЭд (I) U-1H 90-83» (р) 10к 83-ВБл (х) 99д (р)

И-u-n

д*

б 1-Z крепкие Д*

Доломиты

Белые \—■— 80-85 —"—

Известняки

желто- __ -белые М"ГР

en.DE » ч »ор»ин«Ф«р., DU-03 15-40 пстроподы.

5-10 5-20

«основной Ми К-ЗАд (х) неслоистая 99-100д(р)

И«

Известняки чистые Еиодетритовые_

желтые :—■—

Известняки слабоглинистые

Известняки сильиоглииистые

Известняки песчанистые

Песчаники

Известняки доломитизиро-ванные___

м-г/з

еораияииферы, . ДО — КП ветршоды.

чи — ои мшаики,

.морские ежи

40 ~50 остракоды, гастроподы

5-15

едгериэоит. В2-ВВк (i) и косая 98-100« (р)

окатанлые и неокатаниые

И 1-з

—— ед. косая 92-94к

M-ci& 40и >

Доломиты

желтовато- и эелемамто-- Ослыс

Глины чистые 99—100

Глины слвбоизвестковис-тые SD-94 _

Глины известковистые В0-ВЭ

Глины известковые 53-75

м-гр. м-г/з

OCTPMOAW,

-50 10-50

цст»тии -рыО

устрицы, мшанки

40-50 '»■« : -Аовма1®"!0 MÄ-t»-.

и * РЫОЫ

практичю- _ ки нет

5

5-10

10-15 5-10

58-74«

талкная

косая 56-БВк 5-ЗОиеш. --- Sk В4Н.О.

неслоистая ЗВк

_,_ В-Вк 74'tOA М

В5*100Д (р)

ед.тмгс- ;к?:?т Ш ршгалми 1-1S

И*

б. 2-3

И.-7

текстура 1" подушечная

И,-:

5-10 -

1-1

характерен 9-3 зональный доломит

Дм

по составу:

каолинит« -емектмтоеые, ~ смектмт--каолимито-

г,-

1-7

ря)к глинам более быстрый.четкий,чем от глины к известняку.Это дало основание принять за границу циклита основание глинистых слоев. Условность решения связана,по-видимому,с тем,что имела место непрерывная' седиментация, в которой изменения были постепенны (несобытий-ны).Осадконакошгение шло в условиях подачи терригенного материала -максимум - накапливался глинистый материал,затем постепенное ослабление. Одновременно активизировалась гидродинамика среды,формировались волновые отложения,в известняках мобилизовался в основном биодетрит.Итак,в разрезах (нижнего интервала ) формировались глинисто-известняковые циклиты,дая которых характерно:1.нерезкий,постепенный переход от глин к известнякам через глины известковистые и известковые к известнякам последовательно - сильно-,глинистым и слабоглинистым, затем чистым;2.ведущим элементом циклитов являются известняк ки,количественно преобладающие;3.наблюдается определенная сопочинен-ность по мощностям пород - большей мощности глин соотвествует большая мощность известняков;4.в кровлз известняков образуются доломиты (панцирь).Естественен ряд:глина-известняк-доломит;5.иногда ниже глин залегают песчаники.Выявленные циклиты метрового масштаба,скорее всего мезоциклиты,по-видимому,отражающие эвстатические колебания,но основная причина - изменения климата,субаридного с чередованием периодов слабо увлажненных и сухих.

Свита Мармарика рассматривается как макроциклит - региональный цикл осадконакопления,отвечающая длительному (порядка 6 млн.лет) самостоятельному этапу геологического развития,регионально-стратиграфическая единица.

4-3.Генетические типы.Щ' или способы формирования осадков не были многообразны - рассматриваемые отложения формировались тремя основными группами способов:1.биогенным,в основном бентосногенным (план-тоногенный был не характерен);Первому способу оказалась подчиненной группа механогенных,волновых образований.2.подводно-элювиальным (физический элювий,био- и хемиэлювий);3.хемогенно-биогенным. Подчиненной оказалась также группа механогенных,тиховодных глинистых образований.

Преобладающие типы отложений .для биогенных - биогермные,шельфс-вые.В целом этот ряд сложен первичными компонентами,возникшими на месте их формирования.Признаки:I.состав:биокластовый,полибио.детри-товый ;2.структура:от мелкозернистой до гравийной,несортированная, обломки раковин как окатанные,так и неокатанные;3.текстура-преимущественно неслоистая;4.значительная часть пород биотурбирована;

-9

5.по данным химических анализов известняки в значительной части чистые;6.судя по характеру цемента - хорошо промытые.

Механогенный ряд известковых пород лишь формально может быть рассмотрен от биогенного,так как в груше волновых рассматриваются по сути дела те же органогенные изве.стняки,только с сохранившимися признаками слоистых текстур.Не исключено,что сохранность текстурных особенностей была обусловлена тем,что ,как сказано выше,формирование циклитов (от глин к известнякам) шло с активизацией гидродинамики среды - в глинистых разностях известняков еще сохранились слоистые текстуры,в более чистых были уничтожены.Признаки:1.состав: биодетритовый,полибиодетритовый;2.структура с признаками сортировки -от мелко-до среднезернистой;3.характерны окатанные биокласты;4. текстура слоистая,в т.ч.косая;5.по данным химических анализов из-стняки содержат глинистый материал.

Механогенный ряд глинистых пород рассматривается в группе застой но- или тиховодной,западинно-шельфовой.Признаки:1.состав -существен ноглинистый.с тем или иным количеством известковой составляющей; 2.в верхах разреза глины смешанослойные,ниже смектитовые (что объяс няется размывом кор выветривания -источников глинистого вещества,в которых последовательность была нормальной (с учетом постседимента-ционных преобразований глинистых пород),в изученных разрезах образовалась обратная последовательность!3.структура - глины пелитомор-фные;4.текстура тонкогоризонтально слоистая,часто не сохранившаяся; 5.глины практически не содержат остатков микрофоссшшй;6.иногда в глинах обнаруживаются железо-марганцевые микроконкреции.

Ряд литотипов отнесены к подводно-элювиальным.в которых к реликтовым добавляются химически преобразованные на месте,т.е.новообразованные компоненты.Принципиальное отличие,как подчеркивается,это то,что элювиальные процессы осуществляются в условиях практически не проявления осадконакопления.Признаки:1.карбонатные осадки,особенно в кровле известковых,твердели и превращались в панцирь;2. • в условиях более глубокого элювиирования образовывались физические развалы - порода брекчировались.в поле это описывалось как глинистые гальки -это физический элювий;3.в доломитах панцирей практически повсеместно отмечалась примесь глауконита:это хемиэлювий;4.порода панцирей как правило биотурбированы - это биоэлювий.

Биогенно-хемогенное осадконакопление специфично,способы образования,лежащие в основе генетической типизации,выявляются не с одинаковой определенностью. •

10

Хемогенно-биогенный ряд представлен группой одноименных хемогенно-биогенных отложений,тиховодных.Тип отложений защищенная шельфовая лагуна.Это доломиты среднего интервала разреза.Их признаки:1.состав: доломиты водорослевые (как известно,водорослям безразлично,что осая дать - кальцит ила доломит);2.структура минритовая (микрита до 80-95$);3.по данным анализов доломиты чистые - доломитовая составляющая 94-82$ (данные химических анализов) и 100-99$ (по данным рент-ген-дифрактометрии);4.характерна угнетенность биоты;5.характерны пеллоиды;6.устанавливается (по данным скана) несколько генераций доломита.Видало,для среднего интервала свиты Мармарика была характерна обстановка защищенной шельфовой лагуны (последняя была отшну-рована сформировавшейся ранее ракушняковой банкой).Это был мелково-дноморской бассейн,глубиной около 10 м.Физическим фактором могли быть приливно-отливнне течения.В лагуне скорее всего установились обстановки с низкой энергией гидродинамических процессов,Водорослевые маты могли периодически затеваться пресными водами;смешение морских и пресных вод.как известно,способствует доломитизации.Ко времени накопления осадков в лагуне установился аридный климат.

Глава 5.Ранне- и позднедаагенетические преобразования отложений. В ходе петрографического изучения пород в шлифах большое внимание было обращено на признаки ранней и поздней цементации,как наиболее общего даагенетического процесса.Высокая гидродинамика (которая устанавливается по промытости пород) на этапе накопления пород нижнего интервала свиты Мармарика.видимо,определила ускоренное осаздение кальцита цемента в лорах и между биокластами.Многие описанные нами порода по классификации Фолка (1959) - спариты.В нашем случае это спарит,имеющий два источника:гранулярный кальцит цемента между биокластами (размеры зерен 0,01-1 юл) и неоморфический.друзовый кальцит .химически осажденный в раковинах'(пелецинод и мшанок) и увеличивающийся в размерах от стенок биокластов к центру.Первый характеризует ранний диагенез,второы-поздний. Для изученных наш пород также характерен крустификацаонный.корочковый,обрастания цемент,особев но .для остатков иглокожих характерен регенерационный цемент (каёмка вокруг биокластов подстраивается к ним оптически одинаково).Цемент регенерации обычен для активной ¡морской фреатической зоны. Источник кальцита цемента - процесс замещения' арагонита,Констатируется,что арагонитовые скелеты двустворчатых моллюсков (кроме устриг с кальцитовыми раковинами) к гастропод полностью растворены при да£

II

генезе и сохранились только в виде ядер.

Изученные породы дают примеры агградащонного неоморфизма (с уве личением размеров зерен -вокруг биокластов растет микроспаритовый кальцит) и деградационного (соотвественно с уменьшением размеров зерен (встречаются фратаенты водорослей со вторичной криптокристал-лической структурой).Распространенным диагенетическим процессом оказалась микритизация - в процессе участвовали водоросли и бактерии. Широко развитые в изученных разрезах доломиты было цредлокено классифицировать как одновременные или раннвдиагенетические доло-микриты и позднедиагенетические - доломиты замещения (метасомати-ческие).

Глава 6. Условия оо адконакошгения. 6-1. Пале о экология. Рас смо тренные среднемиоценовые отложения свиты Мармарика хотя и являются полигене тичными по компонентному составу,но биокласты резко преобладают. Поэтому,для реконструкций условий осадконакошгения главный материал дает анализ микрофоссилий.

С учетом всего изученного комплекса микрофоссилий развитие бассейна представляется следующим-.осадки видимых низов разреза (имеется в виду только разрез Мигахиза) накапливались в обстановке относительной глубоководности (о чём можно судить по комплексу собранных здесь планктонных фораминифер) .Предполагаемая глубина до 50 м, скорее всего 20-30 м.Это был шельф,не исключено,что внешний.Он сооб щался с открытым морем (в отложениях этой части разреза были обнаружены кожные зубы акул).Более поздняя стадия характеризует скорее всего внутренний шельф.Ассоциация встреченных здесь бентосных фораминифер. не разнообразна.Бассейн был нормально соленым с богатым дон ным населением:губки,кораллы,усоногие раки,мшанки,иглокожие и др. Обращаем внимание¿что в комплексе фауне встречены кораллы.которые, как известно,не переносят значительного опреснения.Соленость временами повышалась до 37-4О^о и более.Об этом в частности свидетельст--вуют встречающиеся здесь остракоды со скульпированными раковинами. В бассейне преобладали твердые субстраты (ими могли быть формировав шиеся панцири),об этом прежде всего говорят разнообразнейший комплекс остракод.Придонные воды были хорошо аэрированы,Возрасла активность водной массы,о чем свидетельствует обилие здесь хорошо приспособленных именно к подобным обстановкам усоногих раков и ба-лянусов ( для.известняков этой части разреза,как уже упоминалось, характерна слоистость,в первую очередь косая).Глубина составляла

12

10-15,временами 1-2 м.Основная по мощности часть среднего интервал ла разреза накапливалась, на ещё меньшей глубине,в обстановке,особенно неблагоприятной дои обитания фораминифер.усоногих раков,мшанок, иглокояшс. Глубины не превышали 5-10 м.Сообщение с открытым морем было затрудненным.Отмечался расцвет водорослей.Из осадков прео бладают доломиты.Осадконакопление происходило в лагуне,окруженной топографическим барьером - ракушняковой банкой.В конце рассматриваемого времени снова обстановка осадконакопления стала более глубоководной (предполагаем,что могло иметь место поднятие уровня моря) .Гидродинамика стала менее активной (о чём в первую очередь говорит преобладание микритовых известняков).Комплекс микрофоссилий по сравнению с другими частями разреза обеднен.Встреченные мшанки характерны для жизни со спокойным гидрологическим режимом,и существуют на стабильных субстратах.Биогенная составляющая известняков преимущественно цельнораковинная.

6-2.Источники песчаного вещества осадков.Главная причина минералогического изучения тяжелой фракции в 20 образцах,представляющих песчаники и песчанистые фракции известняков свиты Мармарика - это получить информацию о составе пород питающих провинций и обозначить возможное их положение.Выявленные минералы представляют 2 группы - магматических (циркон,рутил,турмалин) и метаморфических (гранат.кианит,ставролит).Как индикаторы степени метаморфизма в порядке повышения температуры названные минералы располагаются от граната (альмандина) к ставролиту,затем кианиту.Известно,что кианит содержатся в глинистых породах,испытавших высокое давление.Таким образом,возможный состав метаморфического комплекс® (как одной из питающих провинций) это первично глинистые породы,преобразованные до.кристаллических сланцев.Анализ распределения минералов обоих названных комплексов,как магматических,так и метаморфических, в разрезах показало,что снизу вверх количество первых возрастает (от 25 до 57,Т/о),а вторых убывает (от 35,5 до. 8,4$).Не исключено, что это результат постепенной эрозии интрузивных образований за счет вмещающих(?) метаморфических.По замерам косой слоистости в известняках и песчаниках свиты Мармарика устанавливается положение источников терригенного материала с1 юга,юго-востока и востока,из области развития нубийских песчаников мелового-палеогенового возраста,состав которых не противоречит вышесказанному. 6-3.Источники, глинистого вещества осадков. Выше упоминалось,что' -среди глинистых минералов соответствующих пород и глинистых фрак-

13

Рис.2

ФАШЛ ЬНЫЙ ПРОФИЛЬ

ДЛЯ ОТЛОЖЕНИЙ НИЖНЕГО ИНТЕРВАЛА

СВИТЫ МАРМАРИКА

Гирба(6) Мигахйза(М) Такрур(г) Мигабра(н) Гара(Р)

Много <5 ф _фораминиреры <Ро -планктон о -остракоды у -устрицы м -Мшанки о ф-офиуры ' е • -морские ежи р -остатки ры&

-56 км

ций карбонатных пород разреза свиты Мармарика в разных соотношениях установлены каолинит,смектит,гидрослюда и смешанослойные.Вероятнее всего предположить,что с учётом данных о геологии Африки,глины образовались в результате церемнва кор выветривания. (Преобразование, возможно,подававшейся с запада,с массива Гариан (Ливия) синхронной пирокластики также не исключается).Выше объяснялась периодичность подачи терригенного материала,а также объяснялась последовательная смена сверху вниз по разрезу смешанослойных глин смектитовыми. 6-4.Эволюция ооадконакопления.Предельно краткд основные выводы этого раздела позволили сформулировать третие из защищаемых положений диссертации.К этому разделу работы был составлен фациальный профиль на котором показаны парагенетически связанные диалогические и гене тические типы осадков,отражены основные условия их образования,отра жены физико-географические условия.Составленный для наиболее выйгра шнего нижнего интервала разреза профиль позволил показать циклито-вость строения отложений (Рис.2).

Список опубликованной литературы по теме диссертации

1.Эль-Хориби Э.М..Щербакова М.Н. Литостратиграфия среднемиценовой ' свиты Мармарика (северо-западная пустыня Египта).Вест.Моск.ууга, серия 4,геология (в печати) а

2.Алексеев A.C.,Эль-Хориби Э.М. Микропалентологическая характеристика миоценовых отложений района оазиса Сива.Западная пустыня, Египет.журнал:Стратиграфия.Геологическая корреляция.МАИК Наука (в печати)

Field occurrence,morphology and sedimentological chnracterlstica of the sand islets (Turtle bacVs) in the Nile Delta area,Egypt, Mans.Sci.Bull.1990,v.l7.n.l,p.575-597 Совместно:

Issa.Gh.,El-Sherbini,M..Abdel-Daiem A.

Contribution to the origin of Turtle BacVs in the Nile Delta area,Egypt.

Mans.sei.Bull Î990.V.17,n.t,P.599-620 Совместно:

Zaghloul Z.,Issa.Gh.,E1-Sherbini M.

Öeoelectric study on some sand Islets (Turtle BacVS):.in the Nile Delta.

A.R.Egypt.Mans.Sei.Bull.1991,special issue,p.257-263 Совместно: El-Gamili M.,Issa Gh.